武汉理工大学/佛山仙湖实验室,最新Nature Energy!

钙钛矿太阳能电池（PSC）凭借高光电转换效率（PCE>26%）、低成本、可溶液加工等优势，成为光伏领域前沿热点，商业化进程持续推进。但稳定性差是制约其规模化应用的核心瓶颈，根源在于钙钛矿薄膜制备过程中的退火工艺。

退火是钙钛矿结晶的必需步骤，但高温溶剂快速挥发会引发微观应变、面内拉应变等晶格畸变；这些应变会降低相变势垒、加速离子迁移，甚至导致薄膜层裂，在昼夜温差、偏压等实际工况下，会进一步加剧电池疲劳与性能衰减。

现有界面工程、固态添加剂掺杂等方案，仅能缓解表面应变，难以根除薄膜内部晶界与体相应力；同时固态调控动力学驱动力不足，易阻碍晶粒生长、劣化载流子传输。因此，开发能同时消除体相应变、优化界面、兼顾效率与稳定性的新退火策略，是 PSC 产业化的关键需求。

武汉理工大学卜童乐、黄福志、佛山仙湖实验室李琪在《Nature Energy》上发表了题为“Additive-assisted liquid medium annealing relieving strains in perovskite solar cells for improved stability”的研究论文。

1.创新退火策略：首次提出1,4 - 丁磺内酰胺（BSA）添加剂辅助液态退火，退火温度下 BS 熔融形成液态晶界介质，实现钙钛矿晶粒重构、消除应变，从根源解决退火致应力问题。

2.应变双效消除：液态 BSA 促进α-FAPbI₃向无应变大晶粒重构，根除微观应变；同时调控空穴传输层（Me-4PACz）保形沉积，显著缓解界面拉应变。

3.性能双重突破：最优电池PCE 达 26.79%，经1000 h 高温反偏老化、63 次昼夜循环（85℃光照 / 20℃黑暗）后，效率分别保持95%、98%，稳定性大幅提升。

4.规模化适配：刮刀制备5×5 cm²模组效率达23.76%，验证该策略大面积可加工性与工业化潜力。

5.机制明晰：揭示液态介质快速传质 - 晶格重构 - 界面保形协同机制，为钙钛矿应变调控提供普适性理论指导。

本文提出添加剂辅助液态退火新策略，利用 1,4 - 丁磺内酰胺（BSA）熔融形成液态介质，同步实现钙钛矿体相微观应变消除与界面拉应变缓解。液态 BSA 促进晶粒重构、根除体相应力，同时驱动空穴传输层保形沉积、优化界面能级匹配，显著抑制缺陷与离子迁移。

最优电池效率达 26.79%，极端工况下稳定性大幅提升，大面积模组验证工业化潜力。该工作阐明液态介质调控应变的协同机制，为钙钛矿太阳能电池稳定性提升与产业化提供高效、可规模化的新路径，推动光伏技术低成本商业化进程。

Xiaofeng Gao, Xuefei Jia, Yanping Mo, Chao Wang, Qi Li, Tongle Bu, Yi-Bing Cheng, Fuzhi Huang.Additive-assisted liquid medium annealing relieving strains in perovskite solar cells for improved stability.Nature Energy.

DOI：10.1038/s41560-026-02072-z